黔北麻羊Tβ4基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊胸腺素β4（thymosin beta 4,Tβ4）基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊Tβ4基因序列（登录号：NC_030810和NW_017189516）,应用Primer Premier 5.0软件设计引物,运用混合DNA池结合PCR产物直接测序获得黔北麻羊Tβ4基因X染色体第1、2、3外显子和3号染色体第1外显子序列进行多态性分析,利用生物信息学分析软件对黔北麻羊Tβ4基因进行同源性、系统进化树、理化性质、疏水性、卷曲螺旋、跨膜结构、信号肽、亚细胞定位、结构域、磷酸化位点、糖基化位点、二级结构和三级结构分析。结果显示,共筛选出10个SNPs,分别为：G55C、C82T、G112A、C129T、G216A、G431A、G551T、T579A、A609G和A619G。同源性比对分析结果显示,黔北麻羊与黄牛、马、野猪、人、裸滨鼠、褐家鼠、小家鼠和原鸡Tβ4基因核苷酸序列同源性分别为97.8%、96.3%、95.6%、94.1%、94.8%、91.1%、92.6%和86.7%。蛋白理化性质分析显示,黔北麻羊Tβ4蛋白理论等电点为5.02,亲水值最小为-3.011,无疏水性氨基酸,无卷曲螺旋,不是跨膜蛋白,无信号肽存在,分布在细胞核（60.9%）、线粒体（4.3%）、细胞骨架（17.4%）和细胞质（17.4%）,有1个THY结构域,有1个苏氨酸磷酸化位点,无N糖基化位点,有4个O糖基化位点。二级结构分析显示,C129T突变使其蛋白质二级结构中α-螺旋增加,无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊Tβ4基因多态位点,为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择提供了参考依据。     

黔北麻羊MEF2D基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊肌细胞增强因子2D(myocyte enhancer factor 2D,MEF2D)基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊MEF2 D基因序列(登录号:NC_030810),应用Primer Premier 5.0软件设计引物,运用混合DNA池结合PCR产物直接测序分析黔北麻羊MEF2D蛋白第2~6外显子序列多态性,构建系统进化树,并利用生物信息学软件对黔北麻羊MEF2D蛋白进行理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽和二级结构分析。结果显示,共筛选出3个SNPs:Exon3-G17617A、Exon5-C20180A和Exon5-C20259T。系统进化树分析显示,黔北麻羊和黄牛的亲缘性最近,与野猪和人的亲缘关系较近,与褐家鼠和小家鼠的亲缘关系较远。蛋白理化性质分析显示,黔北麻羊MEF2D蛋白理论等电点为7.74,亲水值最小为-2.867,疏水值最大为1.933,为非跨膜蛋白,无信号肽。二级结构显示,Exon5-C20180A突变导致黔北麻羊MEF2D蛋白质二级结构中α-螺旋和延伸链增加,β-转角和无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊MEF2 D基因多态位点,为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择奠定基础。     

NCOA1基因mRNA表达及多态性与黔北麻羊产羔性状关联性分析

为了研究核受体辅激活蛋白1(NCOA1)对黔北麻羊繁殖性能的影响,试验采用DNA测序技术,利用SeqMan软件分析测序结果初步筛选SNP位点,根据筛选出的SNP位点应用RNA在线二级结构预测软件中的RNA secondary structure prediction、ProtScale、DNAStar软件中的EditSeq分析NCOA1基因突变位点的二级结构、理化性质、亲疏水性、结构域,运用SPSS 20.0软件分析NCOA1基因型与产羔数的关联性;再应用实时荧光定量PCR方法检测NCOA1基因在黔北麻羊子宫、输卵管、垂体、下丘脑、卵巢5个器官中mRNA的表达水平。结果表明:在外显子7处发现2个SNP位点,命名为G144A和G155A,其中G144A属于同义突变,编码的氨基酸未发生改变,G155A属于错义突变,编码的精氨酸突变为赖氨酸,导致外显子7所编码的氨基酸自由能升高,稳定性降低,分子质量变大,等电点升高,疏水性增强,但未发现保守结构域和特殊结构域,即NCOA1基因外显子7编码的蛋白无特异结构和独立功能;对G155A位点进行基因分型,发现GG基因型个体产羔数分别比GA、AA基因型个体多0.249只(P0.05)和0.377只(P0.05);NOCA1基因mRNA在黔北麻羊5个器官中均有表达,在下丘脑中的表达量最高,在输卵管中的表达量最低,且卵巢、下丘脑中的表达量极显著高于输卵管、子宫(P0.01),垂体中的表达量显著高于子宫和输卵管(P0.05)。说明NCOA1基因对黔北麻羊繁殖性能有一定影响,有G155A突变位点的GG基因型也对黔北麻羊高产有一定影响,可作为筛选黔北麻羊高繁殖力品系的一个潜在指标。     

黔北麻羊MEF2D基因多态性及生物信息学分析

本研究旨在对黔北麻羊肌细胞增强因子2D（myocyte enhancer factor 2D，MEF2D）基因的多态位点进行筛选及生物信息学分析。根据GenBank中山羊MEF2D基因序列（登录号：NC_030810），应用Primer Premier 5.0软件设计引物，运用混合DNA池结合PCR产物直接测序分析黔北麻羊MEF2D蛋白第2~6外显子序列多态性，构建系统进化树，并利用生物信息学软件对黔北麻羊MEF2D蛋白进行理化性质、疏水性、跨膜结构、信号肽和二级结构分析。结果显示，共筛选出3个SNPs：Exon3-G17617A、Exon5-C20180A和Exon5-C20259T。系统进化树分析显示，黔北麻羊和黄牛的亲缘性最近，与野猪和人的亲缘关系较近，与褐家鼠和小家鼠的亲缘关系较远。蛋白理化性质分析显示，黔北麻羊MEF2D蛋白理论等电点为7.74，亲水值最小为-2.867，疏水值最大为1.933，为非跨膜蛋白，无信号肽。二级结构显示，Exon5-C20180A突变导致黔北麻羊MEF2D蛋白质二级结构中α-螺旋和延伸链增加，β-转角和无规则卷曲减少。本研究成功筛选出黔北麻羊MEF2D基因多态位点，为研究黔北麻羊育种的分子遗传标记辅助选择奠定基础。     

猪SIRT5基因外显子区多态性研究

为系统挖掘猪沉默信息调节因子5(silence information regulator 5, SIRT5)基因外显子区域SNPs位点,以4个猪资源群体(从江香猪、黔北黑猪♀×巴克夏♂F_1代杂交猪、夜郎黄金猪和大约克猪)为研究对象,构建品种DNA池,采用直接测序技术结合生物信息学软件分析猪SIRT5外显子多态性。结果显示:4个猪资源群体中共筛选得到G515A、C831T和A882G 3个变异位点,其中G515A属于错义突变,可由甘氨酸改变为谷氨酸;等位基因频率估算发现,C831T和A882G变异位点在从江香猪群体中多态丰度高,而在大约克猪中均呈现偏态分布;生物信息学发现,G515A突变后,猪SIRT5基因mRNA最小自由能降低,稳定性提升。本研究成功筛选出猪SIRT5基因外显子区的多态位点,为进一步验证该基因突变位点是否具有调控地方猪脂肪代谢水平提供参考。     

黔北麻羊FTO基因SNPs筛选及其生物信息学分析

筛选150只黔北麻羊(0.5岁、1岁、1.5岁各50只)FTO基因的SNPs,为进一步开展FTO基因多态性与山羊肉质性状相关性研究提供参考。通过构建DNA混合池结合PCR产物直接测序技术,对黔北麻羊FTO基因外显子区域进行多态性分析,采用生物信息学软件对PCR扩增所获序列进行m RNA二级结构分析及对SNPs突变位点峰高进行等位基因频率估算,并应用相应软件对FTO基因编码的蛋白质结构、理化性质、信号肽、跨膜结构、亚细胞定位等结构进行生物信息学分析。在FTO基因外显子区域共筛选出8个SNPs,分别为Exon2-C139T、Exon3-A242G、Exon3-T282A、Exon3-C339T、Exon3-G387T、Exon3-T399C、Exon9-C1615G、Exon9-G1718A。分析表明,Exon3-A242G、Exon3-T282A、Exon3-C339T、Exon3-G387T、Exon3-T399C位点的突变在CDS区内,其中Exon3-A242G(Gln-His)、Exon3-G387T引起m RNA二级结构的改变,Exon3-C339T、Exon3-G387T突变导致其m RNA二级结构最小自由能增大,即二级结构稳定性降低。对FTO基因序列进行生物信息学分析,得出FTO是一种非分泌型的亲水性蛋白,不存在跨膜区域,发挥生物学作用的主要场所是细胞质,有7个Ser位点,5个Thr位点,5个Tyr位点,二级结构中ɑ螺旋结构数量最多。     

山羊前列腺素内过氧化物合酶2基因的多态性检测及生物信息学分析

本试验以贵州省3大地方山羊品种贵州白山羊、贵州黑山羊、黔北麻羊和2个省外地方品种关中奶山羊和内蒙古绒山羊为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对山羊前列腺素内过氧化物合酶2(prostaglandin-endoperoxide synthase 2,PTGS2)基因进行单核苷酸多态性检测。结果表明,在5个山羊品种中共检测到6个SNPs位点:A96G、C20T、A239G、T192C、T164A和G91C,其中,A96G和T164A分别位于外显子7和外显子8中,且均为同义突变,其余4个变异位点位于内含子中。生物信息学分析显示,外显子7和8中的2个SNPs位点均导致了mRNA二级结构的改变。     

贵州地方山羊GnRHR基因多态性研究

为了分析山羊GnRHR基因外显子区序列的多态性,筛选出对山羊繁殖性状有显著影响的单核苷酸多态性(SNP)位点,试验以贵州白山羊、黔北麻羊和贵州黑山羊3个地方品种为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对GnRHR基因进行SNP检测,同时结合在线软件预测不同基因型mRNA的二级结构。结果表明:在3个山羊品种中共检测到2个SNP位点,即G121A、G15A,其中G121A位于外显子1中且为同义突变,G15A位于内含子中。对外显子1 G121A SNP位点进行生物信息学分析显示,其导致mRNA二级结构发生改变。     

黔北麻羊FABP3基因多态性及其与生长性状的相关性研究

旨在探究脂肪酸结合蛋白(FABP3)基因在黔北麻羊中的遗传多态性,进一步揭示FABP3基因与黔北麻羊生长性状间的关联性,为今后运用分子标记辅助育种方法提高黔北麻羊的生长性状提供理论依据。本研究以120只6月龄黔北麻羊为试验对象,采用PCR产物直接测序技术检测FABP3基因全部外显子区的遗传多态性,并与体重、体高、体斜长、胸围、管围等生长性状进行关联性分析。结果:在黔北麻羊FABP3基因第5外显子和3′非翻译区筛选出2个SNPs位点,分别为g.13665051C>T和g.13664737G>A,其中g.13665051C>T位点为同义突变,产生3种基因型:CC、CT和TT,g.13664737G>A位点产生3种基因型:GG、AG和AA,卡方(χ²)检验结果显示,这2个SNPs位点处于中度多态且在黔北麻羊群体中均未偏离Hardy-Weinberg平衡(P>0.05)。关联分析显示,g.13665051C>T位点中CT基因型个体的体高、体斜长、胸宽和管围显著高于CC和TT基因型个体(P<0.05);CT基因型个体的胸深、胸围显著高于TT基因型个体(P<0.05),g.13664737G>A位点中不同基因型的生长性状指标均未达到差异显著(P>0.05)。因此,推测黔北麻羊FABP3基因外显子5的g.13665051C>T突变位点可能是影响个体生长性状的重要位点。     

贵州地方山羊促卵泡素受体基因部分外显子多态性研究

本试验以贵州白山羊、黔北麻羊和贵州黑山羊3个地方品种为研究对象,采用DNA池结合PCR直接测序法对促卵泡素受体(follicle stimulating hormone receptor, FSHR)基因进行单核苷酸多态性检测,同时结合在线软件预测不同基因型的mRNA的二级结构。结果表明,在3个山羊品种中共检测到3个SNPs位点:C126T、C1246A和A1412C,其中C126T和C1246A分别位于外显子1和外显子10中,且均为同义突变,A1412C位于内含子中。对外显子1和10中的2个SNPs位点进行生物信息学分析,结果显示均导致了mRNA二级结构发生改变。     

乌蒙凤鸡生长激素基因多态性及生物信息分析

试验旨在对乌蒙凤鸡生长激素(growth hormone,GH)基因多态性进行研究,并开展生物信息学分析。以乌蒙凤鸡为研究对象,构建DNA池,PCR扩增GH基因所有外显子和部分内含子,采用直接测序法检测GH基因多态性,利用生物信息学软件对GH蛋白二级结构、三级结构及基本性质(理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区、卷曲螺旋区及保守结构域)进行分析。结果显示,乌蒙凤鸡GH基因存在8个SNPs,分别是T1453C、A1489G、A1512G、G2152A、G3206A、G3347A、C3452A和C3453G,其中G2152A、C3452A和C3453G只发生在无凤头乌蒙凤鸡中;C3452A、C3453G位于非编码区,T1453C、A1489G、A1512G、G2152A和G3206A位于内含子上,G3347A位于外显子5。突变后GH基因mRNA结构发生变化,自由能提高,稳定性降低。生物信息学分析表明,GH蛋白为分泌蛋白,含有信号肽序列,有1个典型的卷曲螺旋结构和疏水区,保守结构域在10～214位氨基酸之间,为非跨膜蛋白,且不稳定。结果表明,乌蒙凤鸡GH基因具有较高的遗传多样性,可为乌蒙凤鸡的保种选育提供参考。     

乌蒙凤鸡生长激素基因多态性及生物信息分析

试验旨在对乌蒙凤鸡生长激素（growth hormone，GH）基因多态性进行研究，并开展生物信息学分析。以乌蒙凤鸡为研究对象，构建DNA池，PCR扩增GH基因所有外显子和部分内含子，采用直接测序法检测GH基因多态性，利用生物信息学软件对GH蛋白二级结构、三级结构及基本性质（理化性质、疏水性、信号肽、跨膜区、卷曲螺旋区及保守结构域）进行分析。结果显示，乌蒙凤鸡GH基因存在8个SNPs，分别是T1453C、A1489G、A1512G、G2152A、G3206A、G3347A、C3452A和C3453G，其中G2152A、C3452A和C3453G只发生在无凤头乌蒙凤鸡中；C3452A、C3453G位于非编码区，T1453C、A1489G、A1512G、G2152A和G3206A位于内含子上，G3347A位于外显子5。突变后GH基因mRNA结构发生变化，自由能提高，稳定性降低。生物信息学分析表明，GH蛋白为分泌蛋白，含有信号肽序列，有1个典型的卷曲螺旋结构和疏水区，保守结构域在10~214位氨基酸之间，为非跨膜蛋白，且不稳定。结果表明，乌蒙凤鸡GH基因具有较高的遗传多样性，可为乌蒙凤鸡的保种选育提供参考。     

天府黑兔APOA4基因多态性及生物信息学分析

为探究载脂蛋白A-IV(Apolipoprotein A-IV,APOA4)在天府黑兔群体中的遗传效应。本试验采用直接测序法检测天府黑兔APOA4基因第3外显子编码区内的单核苷酸多态性(SNPs)位点,并结合生物信息学软件分析其蛋白结构域和m RNA二级结构。结果表明APOA4基因第3外显子编码区内检测发现3个遗传变异位点(c.1459 A→G、c.1648 G→A和c.1843 T→C)均为同义突变,位于APOA4的Pfam:Apolipoprotein蛋白结构域中,处于完全连锁状态,并选择c.1459 A→G位点进行遗传效应分析位,PIC=0.3447为中度多态(0.25PIC0.50)。APOA4基因c.1459 A→G位点在肉品质选育中可能具有较高的潜力,以此为培育肉兔新品种提供分子依据。     

山羊成纤维生长因子受体（FGFR1）基因的多态性检测

选择与羊同源性较高的牛FGFR1基因组序列（NM_001110207）设计3对特异性引物,采用DNA池PCR直接测序法快速检测黔北麻羊FGFR1基因的多态性,并以内蒙古白绒山羊和关中奶山羊比较,结果表明：在引PCR产物中只有黔北麻羊检测到多态,分别处于外显子5和内含子5的T133C和C211T的碱基突变,而其他2个品种...     

黔北麻羊TYR基因多态性及生物信息学分析

为研究黔北麻羊毛色形成的遗传机制,本实验对黔北麻羊哺乳动物酪氨酸酶(TYR)基因外显子区域运用混合DNA池结合PCR产物直接测序方法进行多态性分析,在TYR基因外显子区域共筛选出5个SNPs,分别为Exon1-G617A、Exon1-G685T、Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)、Exon5-T1862C;进而利用生物信息学分析软件对PCR扩增所获序列进行m RNA二级结构及蛋白质二级结构和三级结构分析,发现Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)引起m RNA二级结构的改变,其中Exon1-G685T、Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-T1862C突变导致其m RNA二级结构最小自由能增大,即二级结构稳定性降低,其错义突变位点Exon3-C1236T(Asn-Lys)、Exon5-C1578T(Gly-Glu)均引起蛋白质二级结构和三级结构的改变。     

浙东白鹅和四季鹅GH基因外显子多态性分析

以浙东白鹅和四季鹅为试验材料,采用PCR-SSCP技术,对鹅GH基因5个外显子序列进行多态性分析.结果表明:鹅GH基因外显子2和4发现了4个SNP多态位点,分别为外显子2的C39T、C74T突变和外显子4的T291C、G297A突变,其中C74T突变为错义突变,其他3个均为同义突变.在GH基因外显子2 SNP位点上,浙东白鹅和四季鹅分别以等位基因D和A为优势等位基因;在外显子4 SNP位点上,2个鹅群体均以等位基因A为优势等位基因.在外显子2和4多态位点上,浙东白鹅和四季鹅均处于Hardy-Weinberg平衡.     

贵州地方猪脂肪特异蛋白27基因SNPs筛查与生物信息学分析

以3个贵州地方猪种(可乐猪、贵州白香猪、黔北黑猪)为试验素材构建品种DNA池,采用直接测序技术对猪脂肪特异蛋白27(fat-specific protein 27,Fsp27)基因的第4~5外显子区域进行SNPs快速筛查,共检测出4个SNPs位点:intron3-T2169C,exon4-G5A,intron4-G21C和exon5-C5G,其中exon4-G5A和exon5-C5G使编码氨基酸发生Arg→Gln,Thr→Ser的改变。进一步的生物信息学分析显示,exon4-G5A位点的变异导致mRNA的二级结构改变,exon5-C5G多态位点使蛋白质的二级结构发生变化,且当exon4-G5A和exon5-C5G位点的碱基分别为A和G时蛋白质三级结构与其它3种碱基组合(G与G,G与C,A与C)的三级结构明显不同。     

贵州黑山羊DQB2基因Exon1遗传变异分析

研究了贵州黑山羊MHC-DQB2基因的多态性,以便发挥MHC-DQB2基因在山羊抗病育种中的作用。采用构建DNA池并通过PCR直接测序的方法对164只贵州黑山羊的DQB2基因Exon1进行遗传变异分析;应用生物信息学软件分析基因频率、RNA二级结构、蛋白质二级结构和抗原表位。在其第1外显子中筛选得到4个SNPs,分别为G23A(Arg→Gln)、G45A(同义突变)、T90C(同义突变)、C109A(Gln→Lys),其中,T90C突变位点的最小自由能最低,其RNA二级结构最稳定。G23A和C109A 2个突变位点均引起RNA二级结构、蛋白质二级结构和抗原表位的改变。结果表明:贵州黑山羊MHC-DQB2基因的第1外显子具有较丰富的遗传多样性。     

伊犁马ACTN3基因外显子多态性研究

旨在鉴定新疆伊犁马ACTN3基因外显子多态位点及其单倍型,分析不同单倍型对mRNA表达量和蛋白质结构的影响,为进一步探究其基因型与运动性能的关联奠定基础。以38匹伊犁马为研究对象,通过直接测序法筛选ACTN3基因多态性位点并进行基因型分析,并通过haploview 4.2软件进行单倍型分析;利用在线软件(RNAfold和sopm)进行生物信息学分析。结果表明,在伊犁马ACTN3基因的外显子中共发现了8个多态位点,其中T9059G为错义突变,其余均为同义突变;A6206G和A11517G之间存在强的连锁,其余各突变间也存在一定程度的连锁关系;构建出的14种单倍型中,单倍型H1(GGATCCCG)为优势单倍型,各单倍型使得ACTN3基因mRNA二级结构和最小自由能发生改变,且T9059G使得蛋白质二级结构改变。结果提示,T9059G突变位点影响ACTN3蛋白质的二级结构,可能是对伊犁马运动性能产生影响的重要功能位点。     

3个贵州地方鸡种NKX2-5基因多态性及生物信息学分析

以高脚鸡、威宁鸡、乌蒙乌骨鸡(含白壳蛋鸡和绿壳蛋鸡)3个贵州地方鸡种为研究对象,构建品种DNA池,扩增NKX2-5基因第1外显子全部序列及第2内含子部分序列,采用直接测序法对3个品种(4个群体)的NKX2-5基因进行单核苷酸多态性检测,利用生物信息学软件预测不同多态性位点对NKX2-5基因mRNA二级结构、蛋白质二级结构的影响.结果表明,在3个品种(4个群体)中共检测到G108A、T288C、C400T、T420G和G429A 5个SNPs位点,其中,G108A位于非编码区;T288C、C400T位于第1外显子区;T420G和G429A位于内含子区.T288C和C400T均为错义突变,T288C突变导致丝氨酸(Ser)变为脯氨酸(Pro)、C400T突变导致丙氨酸(Ala)变为缬氨酸(Val),SNPs位点对于NKX2-5基因mRNA二级结构、蛋白质二级结构有一定影响.